O carburo de silicio (SiC) non só é unha tecnoloxía fundamental para a defensa nacional, senón tamén un material fundamental para as industrias automobilística e enerxética mundiais. Como primeiro paso crítico no procesamento de monocristais de SiC, o corte de obleas determina directamente a calidade do adelgazamento e pulido posteriores. Os métodos tradicionais de corte adoitan introducir gretas superficiais e subsuperficiais, o que aumenta as taxas de rotura das obleas e os custos de fabricación. Polo tanto, controlar os danos por gretas superficiais é vital para avanzar na fabricación de dispositivos de SiC.
Actualmente, o corte en lingotes de SiC enfróntase a dous grandes desafíos:
- Elevada perda de material no serrado tradicional con varios fíos:A extrema dureza e fraxilidade do SiC fan que sexa propenso a deformarse e rachar durante o corte, a amolada e o pulido. Segundo os datos de Infineon, o serrado multifío tradicional alternativo con resina de diamante só consegue un 50 % de utilización de material no corte, cunha perda total dunha soa oblea que alcanza os ~250 μm despois do pulido, o que deixa un material utilizable mínimo.
- Baixa eficiencia e ciclos de produción longos:As estatísticas de produción internacional mostran que a produción de 10 000 obleas mediante serraxe continua de varios fíos durante 24 horas leva uns 273 días. Este método require unha gran cantidade de equipamentos e consumibles, ao tempo que xera unha gran rugosidade superficial e contaminación (po, augas residuais).
Para abordar estes problemas, o equipo do profesor Xiu Xiangqian na Universidade de Nanjing desenvolveu equipos de corte láser de alta precisión para SiC, aproveitando a tecnoloxía láser ultrarrápida para minimizar os defectos e aumentar a produtividade. Para un lingote de SiC de 20 mm, esta tecnoloxía duplica o rendemento da oblea en comparación co serrado tradicional con fío. Ademais, as obleas cortadas con láser presentan unha uniformidade xeométrica superior, o que permite unha redución do grosor a 200 μm por oblea e aumenta aínda máis a produción.
Vantaxes principais:
- Rematouse a I+D en equipos prototipo a grande escala, validados para cortar obleas de SiC semiillantes de 4 a 6 polgadas e lingotes de SiC condutores de 6 polgadas.
- O corte de lingotes de 8 polgadas está baixo verificación.
- Tempo de corte significativamente máis curto, maior produción anual e mellora do rendemento >50 %.
Substrato de SiC de XKH de tipo 4H-N
Potencial de mercado:
Este equipo está a piques de converterse na solución principal para o corte de lingotes de SiC de 8 polgadas, actualmente dominado polas importacións xaponesas con custos elevados e restricións á exportación. A demanda interna de equipos de corte/adelgazamento láser supera as 1.000 unidades, pero non existen alternativas maduras de fabricación chinesa. A tecnoloxía da Universidade de Nanjing ten un inmenso valor de mercado e potencial económico.
Compatibilidade multimateriais:
Ademais do SiC, o equipo admite o procesamento láser de nitruro de galio (GaN), óxido de aluminio (Al₂O₃) e diamante, ampliando as súas aplicacións industriais.
Ao revolucionar o procesamento de obleas de SiC, esta innovación aborda os obstáculos críticos na fabricación de semicondutores, ao tempo que se aliña coas tendencias globais cara a materiais de alto rendemento e eficiencia enerxética.
Conclusión
Como líder da industria na fabricación de substratos de carburo de silicio (SiC), XKH especialízase no fornecemento de substratos de SiC de tamaño completo de 2 a 12 polgadas (incluíndo tipos 4H-N/SEMI e 4H/6H/3C) adaptados a sectores de alto crecemento como os vehículos de novas enerxías (NEV), o almacenamento de enerxía fotovoltaica (PV) e as comunicacións 5G. Aproveitando a tecnoloxía de corte de baixa perda de obleas de gran dimensión e a tecnoloxía de procesamento de alta precisión, logramos a produción en masa de substratos de 8 polgadas e avances na tecnoloxía de crecemento de cristais de SiC condutores de 12 polgadas, o que reduce significativamente os custos por unidade de chip. De cara ao futuro, continuaremos a optimizar o corte láser a nivel de lingote e os procesos intelixentes de control de tensión para elevar o rendemento dos substratos de 12 polgadas a niveis competitivos a nivel mundial, o que capacitará á industria nacional de SiC para romper os monopolios internacionais e acelerar aplicacións escalables en dominios de alta gama como chips de calidade automotriz e fontes de alimentación para servidores de IA.
Substrato de SiC de XKH de tipo 4H-N
Data de publicación: 15 de agosto de 2025